JPH0226634A - 電気粘性流体 - Google Patents
電気粘性流体Info
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- JPH0226634A JPH0226634A JP17614588A JP17614588A JPH0226634A JP H0226634 A JPH0226634 A JP H0226634A JP 17614588 A JP17614588 A JP 17614588A JP 17614588 A JP17614588 A JP 17614588A JP H0226634 A JPH0226634 A JP H0226634A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M171/00—Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
- C10M171/001—Electrorheological fluids; smart fluids
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- Colloid Chemistry (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、電気粘性流体に関する。電気粘性流体は、振
動吸収体、動力伝達装置、圧力変換装置、アクチュエー
タ、ダンパー等、種々の用途に利用可能である。
動吸収体、動力伝達装置、圧力変換装置、アクチュエー
タ、ダンパー等、種々の用途に利用可能である。
［従来の技術］
電気粘性流体は、一般に、非電導性の疎水性液体中に親
水性の粒子を分散させてなり、例えば、シリコーンオイ
ル中にシリカゲル、ゼオライト等の含水性ケイ酸塩を分
散剤を用いて均一に分散させることにより得られる。（
例えば、特開昭６２−９５３９７号公報等） 電気粘性流体は、通常状態では、一般の水系溶液同様ニ
ュートン流体としての挙動を示すが、電圧を印加すると
、印加電圧に応じて粘度が増加するという特性を有し、
この特性は電気粘性効果として知られている。
水性の粒子を分散させてなり、例えば、シリコーンオイ
ル中にシリカゲル、ゼオライト等の含水性ケイ酸塩を分
散剤を用いて均一に分散させることにより得られる。（
例えば、特開昭６２−９５３９７号公報等） 電気粘性流体は、通常状態では、一般の水系溶液同様ニ
ュートン流体としての挙動を示すが、電圧を印加すると
、印加電圧に応じて粘度が増加するという特性を有し、
この特性は電気粘性効果として知られている。
電気粘性効果は、分散相に含まれる水が永久双極子を有
する極性分子であること（こ起因し、電場により含水性
の分散相がその動きを拘束されるために生ずると考えら
れる。電気粘性流体の粘度の増加率は印加電圧の大きさ
にほぼ比例し、しかも応答性が良いなめに、各種の制御
機器への応用が期待されている。
する極性分子であること（こ起因し、電場により含水性
の分散相がその動きを拘束されるために生ずると考えら
れる。電気粘性流体の粘度の増加率は印加電圧の大きさ
にほぼ比例し、しかも応答性が良いなめに、各種の制御
機器への応用が期待されている。
［発明が解決しようとする課題］
ところが、従来の電気粘性流体は、高温条件下、一般に
７０〜８０℃以上になると電気粘性効果が急激に低下す
るという問題がある。従って、雰囲気温度が高温になる
ことが予想される用途、例えば車両搭載機器等に使用す
ることが困難であり、高温条件下でも特性が低下するこ
とのない電気粘性流体の開発が望まれている。
７０〜８０℃以上になると電気粘性効果が急激に低下す
るという問題がある。従って、雰囲気温度が高温になる
ことが予想される用途、例えば車両搭載機器等に使用す
ることが困難であり、高温条件下でも特性が低下するこ
とのない電気粘性流体の開発が望まれている。
しかして、本発明は電気粘性効果の温度依存性が小さく
、高温条件下でも優れた電気粘性効果を示す電気粘性流
体を提供することを目的とする。
、高温条件下でも優れた電気粘性効果を示す電気粘性流
体を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明者等は、上記実情に鑑み鋭意検討を行ない、その
結果、電気粘性効果の低下は分散相に含まれる水が高温
により脱離するために起こること、分散相としてハイド
ロタルサイトを用いることにより水の脱離が抑制される
ことを見出した。
結果、電気粘性効果の低下は分散相に含まれる水が高温
により脱離するために起こること、分散相としてハイド
ロタルサイトを用いることにより水の脱離が抑制される
ことを見出した。
すなわち、本発明の要旨は、分散相として下記一般式
％式％
（式中、０．３≦Ｘ≦０．３３、Ｏ＜ｍ≦０．５とする
。）で表わされるハイドロタルサイト、液相として非電
導性の疎水性液体、および分散剤を含有することを特徴
とする電気粘性流体に存する。
。）で表わされるハイドロタルサイト、液相として非電
導性の疎水性液体、および分散剤を含有することを特徴
とする電気粘性流体に存する。
本発明において、分散相として用いるハイドロタルサイ
トは、Ｍｇ （ＯＨ）２に類似の構造を有する基本層［
Ｍｇ１−ｘＡ、ｌ！ ｘ （ＯＨ）２］Ｘ＋と中間層［
（ＣＯ３２−）”２− ｍＨ２Ｏ］”とが、層状に重な
り合った構造を取る。基本層においては、ＭｇがＡＩに
よって置換されることによりプラス荷電を生じ、このプ
ラス荷電をＣＯ３２−イオンが中和して全体として電気
的中性を保っている。
トは、Ｍｇ （ＯＨ）２に類似の構造を有する基本層［
Ｍｇ１−ｘＡ、ｌ！ ｘ （ＯＨ）２］Ｘ＋と中間層［
（ＣＯ３２−）”２− ｍＨ２Ｏ］”とが、層状に重な
り合った構造を取る。基本層においては、ＭｇがＡＩに
よって置換されることによりプラス荷電を生じ、このプ
ラス荷電をＣＯ３２−イオンが中和して全体として電気
的中性を保っている。
ＡＪの置換量はｘ＝０．３以上とすることが望ましく、
これに満たない場合には基本層と中間層との結合が弱く
、結晶の安定性が低下する。Ａ、ｌ！の最大固溶量はｘ
＝０．３３であり、これ以上固溶は進まない。
これに満たない場合には基本層と中間層との結合が弱く
、結晶の安定性が低下する。Ａ、ｌ！の最大固溶量はｘ
＝０．３３であり、これ以上固溶は進まない。
中間層のＣＯ３２−イオンが占めた残りの空間は結晶水
で充たされている。結晶水の存在は電気粘性効果を発現
するために重要であり、結晶中に０＜ｍ≦０．５の範囲
で含有される。結晶水は上下がプラス荷電の基本層に挟
まれているため安定で、約１８０℃まで脱離しない。
で充たされている。結晶水の存在は電気粘性効果を発現
するために重要であり、結晶中に０＜ｍ≦０．５の範囲
で含有される。結晶水は上下がプラス荷電の基本層に挟
まれているため安定で、約１８０℃まで脱離しない。
液相としては、非電導性で、かつ疎水性の液体であれば
よいが、好ましくは、これら特性に加えて熱的安定性に
優れるという利点を有する各種シリコーンオイルが好適
に使用される。各種シリコーンオイルとしては、例えば
、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキ
サン、メチルハイドロジエンポリシロキサン等が挙げら
れる。
よいが、好ましくは、これら特性に加えて熱的安定性に
優れるという利点を有する各種シリコーンオイルが好適
に使用される。各種シリコーンオイルとしては、例えば
、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキ
サン、メチルハイドロジエンポリシロキサン等が挙げら
れる。
分散剤としては、変性シリコーンオイル、多価アルコー
ルエステル、アミン誘導体、または窒素含有高分子界面
活性剤等が挙げられ、特に変性シリコーンオイルが好適
に使用できる。変性シリコーンオイルの具体例としては
、例えば、アミノ変性シリコーンオイルまたはヒドロキ
シ変性シリコーンオイル等が挙げられる。
ルエステル、アミン誘導体、または窒素含有高分子界面
活性剤等が挙げられ、特に変性シリコーンオイルが好適
に使用できる。変性シリコーンオイルの具体例としては
、例えば、アミノ変性シリコーンオイルまたはヒドロキ
シ変性シリコーンオイル等が挙げられる。
本発明の電気粘性流体の調製は、液相である非電導性の
疎水性液体に、分散剤を加え、さらに分散相であるハイ
ドロタルサイトを攪拌しながら添加して均一に分散させ
ることにより得られる。分散剤はその一部を分散相とと
もに添加してもよい。
疎水性液体に、分散剤を加え、さらに分散相であるハイ
ドロタルサイトを攪拌しながら添加して均一に分散させ
ることにより得られる。分散剤はその一部を分散相とと
もに添加してもよい。
電気粘性流体中の、これら分散相、液相、分散剤の含有
量は、通常、分散相が２０〜５０重量％、分散剤が１〜
２０重量％、残部を液相とすることが好ましい。分散相
が２０重量％より少ない場合には十分な電気粘性効果が
得られず、５０重１％より多いと粘土状となって流動性
が低下するので好ましくない。また、分散剤が１重１％
より少ない場合には均一に分散せず、２０重量％より多
いと液相と分散剤との間で相分離が生ずることがあるの
で好ましくない。
量は、通常、分散相が２０〜５０重量％、分散剤が１〜
２０重量％、残部を液相とすることが好ましい。分散相
が２０重量％より少ない場合には十分な電気粘性効果が
得られず、５０重１％より多いと粘土状となって流動性
が低下するので好ましくない。また、分散剤が１重１％
より少ない場合には均一に分散せず、２０重量％より多
いと液相と分散剤との間で相分離が生ずることがあるの
で好ましくない。
［作用］
従来、分散相として使用されていたシリカゲル等のケイ
酸塩は、粒子の表面に水を吸着、保持しているため、そ
の結合は弱く、高温になると容易に脱水する。これに対
し、本発明において使用したハイド白タルサイトは、上
述したように層状構造で、水を眉間水として含有してお
り、上下がプラス荷電の基本層に挟まれているため安定
で、約１８０℃まで脱離しない。従って、例えば車両搭
載機器では雰囲気温度が１００〜１２０℃程度に達する
が、本発明の電気粘性流体では水の脱離は起こらず、常
温とほとんど変わらない電気粘性効果が得られる。
酸塩は、粒子の表面に水を吸着、保持しているため、そ
の結合は弱く、高温になると容易に脱水する。これに対
し、本発明において使用したハイド白タルサイトは、上
述したように層状構造で、水を眉間水として含有してお
り、上下がプラス荷電の基本層に挟まれているため安定
で、約１８０℃まで脱離しない。従って、例えば車両搭
載機器では雰囲気温度が１００〜１２０℃程度に達する
が、本発明の電気粘性流体では水の脱離は起こらず、常
温とほとんど変わらない電気粘性効果が得られる。
［実施例］
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明
はその要旨を超えない限りこれら実施例により限定され
るものではない。
はその要旨を超えない限りこれら実施例により限定され
るものではない。
実施例１
分散相としてハイドロタルサイト（ＤＨＴ−４、協和化
学工業（株）製；組成Ｍｇ４．５ Ａｇ３ （ＯＨｈ
３ＣＯ３・３．５Ｈ２０） ３３重量％、液相としてシ
リコーンオイル（ＫＦ９６−３０Ｃ８，信越化学工業（
株）製）５７重量％、分散剤としてシリコーンジオール
（Ｘ−２２−１６０ＡＳ、信越化学工業（株）製）を１
０重量％の割合で含有する電気粘性流体を調製した。
学工業（株）製；組成Ｍｇ４．５ Ａｇ３ （ＯＨｈ
３ＣＯ３・３．５Ｈ２０） ３３重量％、液相としてシ
リコーンオイル（ＫＦ９６−３０Ｃ８，信越化学工業（
株）製）５７重量％、分散剤としてシリコーンジオール
（Ｘ−２２−１６０ＡＳ、信越化学工業（株）製）を１
０重量％の割合で含有する電気粘性流体を調製した。
得られた電気粘性流体につき二重円筒型レオメータを使
用して電気粘性効果を測定した。測定は、２３℃、１２
０℃と温度条件を変えて２回行ない、結果を第１表に示
した。
用して電気粘性効果を測定した。測定は、２３℃、１２
０℃と温度条件を変えて２回行ない、結果を第１表に示
した。
Ｆ
また、比較のため、２０％の水を含有するシリカゲルを
分散相として調製した電気粘性流体を用いて同様の測定
を行なった。得られた結果を比較例１として第１表に併
記した。
分散相として調製した電気粘性流体を用いて同様の測定
を行なった。得られた結果を比較例１として第１表に併
記した。
表に明らかなように、実施例１では２３℃と１２０°Ｃ
の場合とで電気粘性効果にほとんど差はなく、いずれも
良好な値を示している。ところが、比較例１では、２３
°Ｃでは実施例１とほぼ同等の電気粘性効果を示すが、
１２０°Ｃで電気粘性効果が３３０ Ｐ ａ−ｍｍ ／
Ｋ Ｖと大幅に低下しており、本発明の電気粘性流体
が従来に比し耐熱性に優れていることがわかる。
の場合とで電気粘性効果にほとんど差はなく、いずれも
良好な値を示している。ところが、比較例１では、２３
°Ｃでは実施例１とほぼ同等の電気粘性効果を示すが、
１２０°Ｃで電気粘性効果が３３０ Ｐ ａ−ｍｍ ／
Ｋ Ｖと大幅に低下しており、本発明の電気粘性流体
が従来に比し耐熱性に優れていることがわかる。
［発明の効果］
以上のように、本発明の電気粘性流体は電気粘性効果の
温度依存性が小さく、高温条件下でも優れた電気粘性効
果を示す。
温度依存性が小さく、高温条件下でも優れた電気粘性効
果を示す。
従って、雰囲気温度が１００〜１２０℃に達する車両搭
載機器にも十分適用可能であり、優れた効果を発揮する
ので、利用分野が広く実用上大きな価値を有するもので
ある。
載機器にも十分適用可能であり、優れた効果を発揮する
ので、利用分野が広く実用上大きな価値を有するもので
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 分散相として下記一般式 ［Ｍｇ＿１＿−＿ｘＡｌ＿ｘ（ＯＨ）＿２］＾ｘ＾＋［
（ＣＯ＿３＾２＾−）＾ｘ＾／＾２・ｍＨ＿２Ｏ］＾ｘ
＾−（式中、０．３≦ｘ≦０．３３、０＜ｍ≦０．５と
する。）で表わされるハイドロタルサイト、液相として
非電導性の疎水性液体、および分散剤を含有することを
特徴とする電気粘性流体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17614588A JPH0226634A (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | 電気粘性流体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17614588A JPH0226634A (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | 電気粘性流体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0226634A true JPH0226634A (ja) | 1990-01-29 |
Family
ID=16008448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17614588A Pending JPH0226634A (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | 電気粘性流体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0226634A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0427520A1 (en) * | 1989-11-07 | 1991-05-15 | The Dow Chemical Company | Electrorheological fluids |
| US6881014B2 (en) | 1998-03-10 | 2005-04-19 | Nippon Steel Corporation | Screwed steel pile and method of construction management therefor |
-
1988
- 1988-07-14 JP JP17614588A patent/JPH0226634A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0427520A1 (en) * | 1989-11-07 | 1991-05-15 | The Dow Chemical Company | Electrorheological fluids |
| US6881014B2 (en) | 1998-03-10 | 2005-04-19 | Nippon Steel Corporation | Screwed steel pile and method of construction management therefor |
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